Pourquoi est-ce qu’on s’embête à creuser autant ?
Dans cet article, comme aimait le dire un de mes professeurs (et une étudiante fan de lui), Adrien Bidaud, on va y aller piéton. On va voir les bases de la géothermie, et voir pourquoi je (et pas que moi d’ailleurs, c’est pas mon idée) préfère parler de géothermies au pluriel.
Découpons le sous-sol pour mieux le comprendre
La température augmente avec la profondeur. On profite de cette propriété, on creuse, on prend le chaud ou le froid dans le sol, on le remonte, et on l’utilise en tant que chaud, froid, ou on en fait de l’électricité. On appelle donc géothermie le fait d’exploiter l’énergie contenue dans les sols pour nos besoins à la surface.
Dans le détail, on peut voir sur la figure 1 les différents usages de la géothermie, des géothermies. Ils sont globalement déterminés par la température du gîte géothermique et par conséquent, sauf situations géologiques particulières, déterminés par la profondeur du gisement d’énergie que nous allons chercher. Parce que oui, on parle de gisement de chaleur, comme gisement d’or, de fer, d’hydrocarbures… Il y a quelques industries bien polluantes qui ont des compétences parfaites pour se reconvertir dans la géothermie. Coucou les pétro-gaziers, c’est quand vous voulez 🙂
Déclarer pour creuser
La profondeur du gisement est importante car, en France, c’est elle qui va principalement déterminer les démarches et obligations administratives à effectuer.
- Elles seront plutôt simples pour de la géothermie de minime importance. Il y a un simple régime télé-déclaratif lorsque les travaux sont effectués à des profondeurs inférieures à 200m et que les puissances installées sont limitées.
- Elles sont inexistantes au titre du code minier quand on travaille à moins de 10m de profondeur.
- Pour le reste, comme la production d’électricité où on doit souvent creuser des km pour dépasser à minima les 80-100°C, il faudra obtenir des autorisations au titre du code minier et de l’environnement.
Pour plus de détails sur les critères des obligations administratives, rdv ici . Vous pouvez aussi trouver un bon nombre d’informations sur le site de référence de la géothermie en France, geothermies.fr, géré par le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), l’acteur clé de la gestion et de l’étude des sous-sols français.
Assez parlé de généralités, si c’était juste pour parler de ce qui est dispo sur geothermies.fr, je n’aurais pas créé ce site.
Une ENR pas comme les autres
Un facteur de capacité exceptionnel
Attention, avant de regarder le tableau :
- les coûts du tableau ici sont pour des installation de production d’électricité renouvelables. La géothermie peut être encore moins cher en utilisation directe de chaud ou de froid.
- LCOE : Prix de la production d’électricité par kWh, pas le prix d’achat.
- Capacity factor = facteur de capacité : pourcentage du temps qu’une installation va produire de l’électricité. Le reste du temps elle ne peut pas pour des raisons techniques ou par manque de soleil, de vent, de biomasse, d’eau …
Sur un plan technique, le principal avantage de la géothermie est sa disponibilité. Le solaire et l’éolien ont absolument de systèmes de stockage d’énergie, d’électricité, pour fonctionner quand il n’y a pas de vent ou de soleil. En comparaison, l’énergie du sol, les géothermies sont disponible tout le temps, la nuit, le jour, en été, en hiver. C’est ce que décrit le “Facteur de capacité”, la deuxième colonne de le tableau 1. La géothermie produit 85% du temps, soit bien plus souvent que toutes les autres énergies renouvelables. C’est un niveau de fiabilité que seul le nucléaire arrive à atteindre !
Des investissements initiaux élevés … mais des avantages qui compensent
D’un autre côté, le principal frein au développement des géothermies est le coût initial d’investissement. L’engagement nécessaire pour les travaux est bien plus grand. Installer deux panneaux solaires sur son toit est plus simple que d’aller creuser plusieurs dizaines de mètres dans son jardin ou sous un bâtiment.
Là où le solaire peut aisément venir en complément d’autoconsommation pratique, la taille minimale d’une installation géothermique est considérablement plus élevée. Elle remplit souvent la totalité des besoins en chaleur ou froid d’un bâtiment. On le voit bien sur la première colonne de la figure 2, installer du géothermique coûte cher par kW par rapport au solaire, 4 fois plus cher. Mais c’est sans compter les moyens de stockages et de stabilisation associés à la production solaire. Ce stockage est nécessaire pour couvrir aussi efficacement les besoins énergétiques des consommateurs.
Enfin, si la géothermie est une ENR pas comme les autres, c’est aussi parce que son impact environnemental et paysager est particulièrement faible. La géothermie n’a pas besoin d’une grande surface au sol : tout se passe sous terre. Il faut cependant prendre en compte la quantité importante de ciment nécessaire à l’intégrité des forages. Matériaux qui seront probablement à tout jamais enfouis sous terre puisqu’il apparaît difficile de les faire remonter 50 ans plus tard. Actuellement, il est prévu de simplement reboucher les forages, pour éviter les remontées de fluides. Cependant, c’est à relativiser avec les matériaux à fort impact sociaux et environnementaux des autres ENR.
Conclusion – Des sujets qui restent à creuser
On l’a vu, les géothermies, ce sont bien plus que des trous dans le sol. Elles offrent une énergie fiable, disponible en continu, et capable de répondre à de nombreux usages, que ce soit pour chauffer, refroidir, ou produire de l’électricité. Si leur développement est freiné par des coûts initiaux élevés et des démarches administratives complexes, leurs avantages sur le long terme – qu’ils soient économiques, environnementaux ou pratiques – en font une solution incontournable dans le mix énergétique de demain.
Dans les prochains articles, on ira encore plus loin pour explorer tout ce qui rend ces géothermies si pertinentes. Nous aborderons leur impact environnemental réel, des études de cas concrètes, des comparatifs détaillés avec d’autres énergies renouvelables selon les usages, des sujets techniques comme le refroidissement des réservoirs et les interactions entre installations ou encore des interview d’experts et de professionnels du domaine !
